用Ozawa方程研究高聚物非等温结晶行为

利用DSC测试了MRPA66,MFPET和MFPP三种云母填充的高子分复合材料在六种冷却速率下的非等温结晶DSC曲线.根据Ozawa方程,利用作者新编的“高聚物结晶动力学数据处理程序包”,处理了所得的DSC曲线,结果表明:MFPET和MFPP的非等温结晶过程是遵从Ozawa方程的,但在MRPA66的场合中,Ozawa理论已不适用. 本文首次利用Ozawa理论报导了MFRET和MFPP三种高分子复合材料六类样品的表观结晶活化能等非等温结晶动力学参数.实验结果还表明:当冷却速率小等于5K/分时,与成核效应及晶体生长维数有关的Ozawa指数只随结晶温度的改变略有变化;但当冷却速率大等于8K/分时,Ozawa指数将随结晶温度升高而迅速变大,此时已不宜用Ozawa方程来处理非等温结晶数据.     

聚四氟乙烯非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了一系列低分子量聚四(?)乙烯(PTFE)的非等温结晶过程,并以A.Jeziorny方法为基础,对其DSC降温结晶曲线进行处理.结果表明,PTFE的开始结晶温度T_0、结晶结束温度T_e.结晶峰温T_D和外推起始结晶温度T_c均随分子量的减小而降低,结晶热△H则随之增大。Avrami指数接近于2,非等温结晶速率常数Z。随分子量减小而减小,动力学结晶能力G_c和最大结晶速率常数K则随分子量的减小而增大。本文以高聚物分子链段运动理论和结晶速率理论为根据,结合PTFE的结构特征以及非等温结晶动力学各参数的表征的物理意义分析解释了上述实验结果。     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。     

高聚物等温与非等温结晶动力学计算机数据处理软件包

根据处理高聚物等温结晶动力学的三种数学模型和处理非等温结晶动力学的五种数学模型,利用扩展BASIC语言,分别在美国Perkin-Elmer公司3600热分析数据站和IBM-PC/XT微机及Apple-Ⅱ微机上编制、调试、运行通过了具有十五种独立功能的数据软件包.利用本软件包,可直接对等温和非等温DSC结晶曲线进行数据处理,从而迅速求得样品的Avrami指数,等温结晶速率,非等温冷却结晶因子,结晶活化能和动力学结晶能力等所有的结晶动力学参数.     

PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学研究

半结晶聚合物的结晶动力学对聚合物的结构以及性能具有大的影响,是聚合物加工过程中的关键参数.用差式扫描量热仪(DSC)研究了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺非等温结晶行为,采用Jeziorny法和MO法描述了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶动力学,用 Kissinger计算了PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶活化能. 研究表明:Jeziorny法可以描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶过程的主要结晶部分,但不能描述PA56、PA66、PA56/66共聚酰胺非等温结晶的全部过程. MO法可以很好地描述PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺的非等温结晶全部过程. Avrami指数n显示出PA56、PA66及PA56/66共聚酰胺具有更为复杂的成核及晶体成长机理. PA56在分子层面引入到PA66基体中,改变其晶体结构,加快其结晶速率.     

基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学

以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明：不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1～2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。     

不饱和结晶性聚酯的结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）测试一种不饱和结晶性聚酯的熔融温度,并使用Avrami方程和Jeziorny法、Ozawa法和Mo法分别对不饱和结晶性聚酯的等温结晶动力学和非等温结晶动力学进行研究,通过偏光显微镜对不饱和结晶性聚酯等温结晶后的结晶形貌进行了观察。结果表明：不饱和结晶性聚酯的熔点受升温速率的影响;等温结晶的温度越高,结晶速率也越大;晶体形貌为球晶;结晶性聚酯存在二次结晶,且随着相对结晶度的增大,结晶变得越来越困难。由于存在二次结晶,Ozawa法和Jeziorny法均出现偏移,而Mo法用于不饱和结晶性聚酯的非等温结晶动力学分析较为合适。     

聚联苯砜二甲酰十二碳二胺的非等温结晶动力学

用DSC方法研究了聚联苯砜二甲酰十二碳二胺(PAl2-S)的非等温结晶动力学.采用Jeziorny修正的Avrami方程和莫志深等提出的R-t法对非等温结晶动力学进行了分析,由Jeziorny法处理得到主结晶期Avrami指数n在4.5~5.2之间,次结晶期n在1.7~2.3之间;由R-t法得到的a值在1.4~1.5之间.利用Kissinger方法求得了PA12-S的非等温结晶活化能为-215.2 kJ/mol.     

聚乙烯的非等温结晶动力学研究

用DSC法研究了HDPE、LDPE和三个型号LLDPE的非等温结晶动力学,并用Jeziorny方法获得了它们的非等温结晶动力学参数。结果表明,在2.5—10℃/min的冷却速率范围内,它们都很好地符台Avrami动力学方程,非等温结晶速率常数(Zc)和比动力学结晶能力(Gc)均受冷却速率的影响。在相同的冷却速率下,各种聚乙烯的Zc值和Gc值都很接近,表明聚合物的结构性质对它们的影响很小。文中还讨论了非等温结晶下聚乙烯结晶的生长方式和形态与分子结构的关系。     

碳纳米管改性聚苯硫醚复合材料的等温结晶动力学研究

应用差示扫描量热法(DSC)和Avrami模型分析聚苯硫醚(PPS)/碳纳米管(CNT)复合材料的等温结晶行为,分别考察了PPS和复合材料的结晶动力学参数以及结晶活化能,揭示了PPS的等温结晶特性和少量CNT对PPS结晶行为的作用。结果表明：随着结晶温度的升高,复合材料的结晶速率逐渐下降,说明复合材料的结晶是以依热成核控制为主;少量CNT的加入降低了PPS的结晶活化能,明显提高了PPS的结晶速率,同时使成核方式发生转变;纯PPS的Avrami指数n约为4,结晶方式为均相成核,而复合材料的Avrami指数n约为3,转变为异相成核;成核方式的转变大大的提高了PPS的结晶速率。     

聚苯硫醚与尼龙6共混物的非等温结晶动力学

本文用差示扫描量热法(DSC)研究了聚苯硫醚(PPS)与尼龙6(N6)共混物的非等温结晶动力学,并以四种不同的数据处理方法进行了分析比较。结果表明,随着冷却速率的提高,PPS 及其共混物从熔体开始结晶的温度降低;相同冷却速率下,共混物中的 PPS 的起始结晶温度较纯 PPS 为高。Ozawa 方法及 Harnisch 和 Muschik(H-M)法均能较好地处理该体系的非等温结晶动力学数据,由这两种方法所获得的 Avrami 指数 n 值非常接近。     

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法,研究表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维(CF)/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料,以及其在不同冷却速率下的结晶动力学特性;用Jeziorny法和Liu法对它们的非等温结晶动力学进行处理.结果表明,碳纤维对基体尼龙6的结晶有一定的促进作用,提高了结晶温度和结晶速率.表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料,比未接枝的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料具有更高的结晶温度、结晶速率和更大的结晶度.     

KINETICS OF NON-ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION OF SYNDIOTACTIC POLYSTYRENE

用差示扫描量热分析（ＤＳＣ）研究了间规聚苯乙烯（ｓＰＳ）的非等温结晶动力学，并用几种不同的方法处理了所得的ＤＳＣ数据．结果发现，ｓＰＳ的非等温结晶过程遵循Ｏｚａｗａ动力学方程，但不符合Ｊｅｚｉｏｒｎｙ方法中的Ａｖｒａｍｉ动力学方程．用Ｏｚａｗａ方程计算得到的Ａｖｒａｍｉ指数（ｎ）值高于等温结晶时所得的ｎ值，这是由于ｓＰＳ非等温结晶过程中的温度依赖性造成的，它使得Ａｖｒａｍｉ方程中的ｌｏｇ〔－ｌｎ（１－Ｘｔ）〕对ｌｏｇｔ不具有线性关系．ｓＰＳ的动力学结晶能力（Ｇｃ）基本上不依赖于冷却速率，其平均值为１．０７９，可作为表征ｓＰＳ非等温结晶动力学的一个基本参数．     

高熔体强度聚丙烯的非等温结晶动力学

运用DSC手段研究了高熔体强度聚丙烯的非等温结晶行为，并与普通聚丙烯进行了对比。对所得数据用修正Avrami方程的Jeziorny法进行处理。用Jeziorny法求出的参数Z_c 和n随冷却速率的增加而增加 ,但高熔体强度聚丙烯的Z_c 和n值略大于线性聚丙烯的Z_c 和n。在相同的降温速率下高熔体强度聚丙烯的ΔH_c 比普通聚丙烯的ΔH_c 的小。     

稀土发光聚己内酰胺非等温结晶动力学研究

采用等速降温的方法研究稀土发光PA6的非等温结晶动力学过程中发现，以Jeziorny法和Mo法处理该体系的非等温结晶过程比较理想，而在文中实验范围内，用Ozawa法处理则不太理想。用Jeziomy法分析结果表明：荧光粉质量分数为5％时，荧光粉对聚已内酰胺有明显的加速结晶作用。用Mo法分析结果表明：荧光粉的加入对聚己内酰胺有加速结晶的作用。